JP2975309B2 - たわみ軸継手 - Google Patents

たわみ軸継手

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JP2975309B2
JP2975309B2 JP8139833A JP13983396A JP2975309B2 JP 2975309 B2 JP2975309 B2 JP 2975309B2 JP 8139833 A JP8139833 A JP 8139833A JP 13983396 A JP13983396 A JP 13983396A JP 2975309 B2 JP2975309 B2 JP 2975309B2
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一一 福田
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、緩衝機能および
軸心調整機能を備えたたわみ軸継手に関する。
【0002】
【従来の技術】たわみ軸継手は、駆動側ハブと被動側ハ
ブとの間に、ゴムやコイルばねなどの弾性体を含むトル
ク伝達部材を備えている。トルク伝達部材の弾性変形に
より、伝達系で生じた衝撃を吸収し、軸心のずれを調整
する。
【0003】弾性体としてコイルばねまたは皿ばねを用
いたたわみ継手が、種々提案されている。第11図およ
び図12は、このようなたわみ軸継手の一例を示してい
る(特公昭55−6777号公報参照)。たわみ軸継手
は、第1ハブ61、第2ハブ65、緩衝体保持器69お
よび緩衝体72を備えている。緩衝体72は、半円筒面
74をもった対となったばね受座73の間にコイルばね
76が支持されている。ばね受座73の対は、第1ハブ
61のフランジ62のばね受座保持孔63を貫通し、両
端部がそれぞれ緩衝体保持器69の長穴70の円弧面で
支持されている。第1ハブ61のフランジ62は、緩衝
体保持器69内にギャップgをもって収容されている。
伝動トルクはコイルばね76を介して両ハブ間を伝達さ
れ、コイルばね76の弾性変形で衝撃を吸収する。ま
た、上記ギャップgの範囲において第1ハブ61が緩衝
体保持器69内で変位または傾斜して、軸心のずれを調
整する。
【0004】なお、上記たわみ軸継手と類似のたわみ軸
継手が、緩衝伝動装置として特開昭60−81520号
公報で開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記たわみ軸継手はい
ずれも、複数のコイルばねの弾性変形によりトルクを伝
達するので、伝達トルクおよび吸収衝撃力が大きいとい
う特長をもっている。しかし、ばね受座保持孔がフラン
ジ周方向に沿って延びる長孔であるため、フランジ径が
大きくなっていた。この結果、たわみ軸継手全体が大型
となり、軸継手の慣性モーメントが大きくなるという問
題があった。
【0006】この発明は、軽量化および慣性モーメント
の低減を図ることができるたわみ軸継手を提供しようと
するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明のたわみ軸継手
は、主として第1ハブ、第2ハブ、カバーおよびトルク
伝達部材とから構成されている。第1ハブは、一方の伝
動軸が連結される円筒部にフランジを備え、フランジに
軸方向に貫通する複数のばね受座保持孔がフランジ周方
向に間隔をおいて設けられている。上記ばね受座保持孔
は長孔でなく、円形となっている。第2ハブは、他方の
伝動軸が連結される円筒部にフランジを備え、フランジ
に前記ばね受座保持孔に対応して第2ハブ長穴が設けら
れている。カバーは、第2ハブ長穴と対向する位置にカ
バー長穴を備え、前記第1ハブの円筒部が軸方向に貫通
する第1ハブ円筒部貫通孔が設けられている。第2ハブ
のフランジとカバーとは、これらの間に第1ハブのフラ
ンジを収容した状態で、連結されている。また、トルク
伝達部材は、それぞれ半円筒面を有する第1ばね受座と
第2ばね受座との間にコイルばねまたは皿ばねが支持さ
れている。これらばね受座は前記ばね受座保持孔を貫通
し、中央部がばね受座保持孔の円弧面で、また両端部が
第2ハブ長穴とカバー長穴との円弧面でそれぞれ支持さ
れている。第1ばね受座のばね支持面に円柱状突起が設
けられており、第2ばね受座のばね支持面に前記円柱状
突起と遊合する案内穴を備えた円筒状突起が設けられて
おり、円柱状突起と円筒状突起の外周側に前記ばねが挿
入されている。
【0008】ばね受座保持孔を円形にしたこと、および
第1ばね受座の円柱状突起を第2ばね受座の案内穴には
め合わせて両ばね受座が組み立てられていることによ
り、フランジ外径を小さくすることができる。ばね受座
保持孔は円形であるため、フランジ周方向に沿った長穴
に比べて多く配置することができる。したがって、伝達
トルクおよび衝撃エネルギーの吸収を大きくすることが
できる。また、ばねの長さを短くし、ばね受座が相互に
それぞれの円柱状突起部と円筒状突起部とではめ合い、
ばね軸方向に摺動することができるので、ばねは安定し
て支持される。さらに、円形のばね受座保持孔は、長穴
に比べて加工が容易である。
【0009】
【発明の実施の形態】図1および図2に示すように、た
わみ軸継手は、主として第1ハブ11、第2ハブ21、
カバー31およびトルク伝達部材41とから構成されて
いる。
【0010】図3および図4は第1ハブ11を示してお
り、第1ハブ11は円筒部12の先端にフランジ13を
備えている。軸方向に貫通する複数(図に示す例では9
個)のばね受座保持孔14が、フランジ13に周方向に
間隔をおいて設けられている。ばね受座保持孔14は円
形である。円筒部のキー溝付き18の軸孔17に駆動軸
が挿入され、キー(いずれも図示しない)を介して連結
される。
【0011】第2ハブ21は、図5および図6に示すよ
うに円筒部22の先端にフランジ23を備えている。フ
ランジ23には、上記ばね受座保持孔14に対応して底
付きの第2ハブ長穴24が設けられている。第2ハブ長
穴24は、図6に示すように第2ハブ21の接線方向に
向かい合う両端面が円弧面に、また径方向に向かい合う
両側面が平行になっている。第2ハブ長穴24の長さは
ばね受座保持孔14の直径よりやや長くなっている。円
筒部22のキー溝付き28の軸孔27に被動軸が挿入さ
れ、キー(いずれも図示しない)を介して連結される。
フランジ23は、外周寄りにボルト孔29が設けられて
いる。
【0012】カバー31は、図7および図8に示すよう
に円筒状本体32の先端にフランジ33を、また後端に
環状の保持板34を備えている。保持板34は、上記第
2ハブ長穴24と対向する位置に底付きのカバー長穴3
5が設けられている。カバー長穴35も、図8に示すよ
うにカバーの接線方向に向かい合う両端面が円弧面に、
また径方向に向かい合う両側面が平行になっている。
持板34には、第1ハブ円筒部貫通孔38が軸方向に貫
通している。フランジ33の外周寄りに、ボルト孔39
が設けられている。
【0013】トルク伝達部材41は、図9および図10
に示すように第1ばね受座42および第2ばね受座4
3、ならびに皿ばね55からなっている。第1ばね受座
42および第2ばね受座43は、それぞれ半円筒面45
もっている。また、ばね受座42、43の前記長穴2
4、35に挿入される両端部はそれぞれ、図9に示すよ
うに長穴の平行部に対応する平行部46となっている。
ばね受座42、43は、皿ばね55の伸縮に応じ、第2
ハブ長穴24およびカバー長穴35の平行部に沿って皿
ばね軸方向に摺動する。ばね受座42、43の、ばね受
座保持孔軸回りの回転は、これら平行部で阻止されるの
で、トルク伝達部材41は常に安定して保持される。ば
ね受座42、43の半円筒面45の半径は、第1ハブ1
1のばね受座保持孔14の円弧面、ならびに第2ハブ長
穴24およびカバー長穴35の円弧面の半径よりやや小
さくなっている。このため、これらばね受座42、43
は、ばね受座保持孔14などの円弧面を転がりやすくな
っている。第1ばね受座42は円形の凹み48があり、
凹み48の底がばね支持面49となっている。ばね支持
面49に円柱状突起50が設けられている。第2ばね受
座43も円形の凹み48の底がばね支持面49となって
おり、ばね支持面49に上記円柱状突起50と遊合する
案内穴53を備えた円筒状突起52が設けられている。
【0014】上記部材は次のように組み立てられてい
る。図10に示すように、トルク伝達部材41は、第1
ばね受座42と第2ばね受座43とが円柱状突起50と
円筒状突起52の案内穴53にはめ合った状態で向かい
合っている。皿ばね55が、向かい合った両ばね受座4
2、43の間にあって、円柱状突起50と円筒状突起5
2との外周側に挿入されている。また、皿ばね55は、
第1ばね受座の円形の凹み48の内周面および第2ばね
受座43の円筒状突起52の外周面にそれぞれ遊合して
いる。トルク伝達部材41は、各ばね受座42、43の
中央部が前記ばね受座保持孔14の円弧面で、また両端
部が第2ハブ長穴24とカバー長穴25との円弧面でそ
れぞれ支持されている(図1および図2参照)。第2ハ
ブ21のフランジ23とカバー31のフランジ33と
が、これらの間に第1ハブ11のフランジ13を収容し
た状態で、ボルト57で連結されている。第1ハブ11
と、第2ハブ21およびカバー31との間にギャップg
が設けられている。
【0015】以上のように構成されたたわみ軸継手は、
駆動軸から第1ハブ11、トルク伝達部材41、第2ハ
ブ21を介して被動軸にトルクが伝達される。皿ばね5
5は伝達トルクの大きさに応じて圧縮され、また伝達系
に発生した衝撃は皿ばね55の弾性変形により吸収され
る。上記ギャップgの範囲で、第1ハブ11が第2ハブ
21とカバー31との間で径方向もしくは軸方向に変位
し、または傾斜して軸心のずれが調整される。この軸心
調整作用は、主として第1ハブ11のばね受座保持孔1
4の円弧面と、トルク伝達部材41を構成するばね受座
42、43の円筒面45との間で行われる。
【0016】
【実施例】図1に示すたわみ軸継手で、160 mm φ×
82 mm φ×3.5 mm hのSUP−10の皿ばねを1
セット6枚使用し、9組のトルク伝達部材を組み込んだ
たわみ軸継手の予圧トルクは9 ton-m、常用トルクは3
4 ton-m、弾性最大トルクは56ton-m である。許容偏
心量は2 mm 、許容偏角は1゜、許容軸変位量は±10
mm である。継手最大径は1000 mm であり、上記ト
ルクと同じ大きさの従来の継手に比べて重量は約30
%、慣性モーメントは約10%小さくなった。この場
合、たわみ軸継手の性能を示す静的ねじればね定数は、
共に900ton-m/rad 前後でほぼ同等の性能のたわみ軸
継手である。
【0017】
【発明の効果】比較的大トルクを伝達する従来のたわみ
軸継手に比べて、この発明のたわみ軸継手はスリムであ
り、重量・慣性モーメントは小さくなる。慣性モーメン
の低減により、伝動軸その他の伝動部材の小径化およ
び動力の節減を図ることができる。また、たわみ軸継手
の軽量化により、たわみ軸継手を廉価に提供することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のたわみ軸継手の部分断面図である。
【図2】上記たわみ軸継手の一部断面正面図である。
【図3】図1に示すたわみ軸継手の第1ハブの断面図で
ある。
【図4】図3に示す第1ハブの正面図である。
【図5】図1に示すたわみ軸継手の第2ハブの断面図で
ある。
【図6】図5に示す第2ハブの正面図である。
【図7】図1に示すたわみ軸継手のカバーの断面図であ
る。
【図8】図7に示すカバーの正面図である。
【図9】図1に示すたわみ継手のばね受座の斜視図であ
る。
【図10】図1に示すたわみ継手のトルク伝達部材の組
立て図である。
【図11】従来のたわみ軸継手の一例を示す断面図であ
る。
【図12】図11に示すたわみ軸継手の一部断面正面図
である。
【符号の説明】
11 第1ハブ 12 第1ハブの円筒部 13 第1ハブのフランジ 14 ばね受座保持孔 21 第2ハブ 23 第2ハブのフランジ 24 第2ハブ長穴 31 カバー 35 カバー長穴 38 カバーの第1ハブ円筒部貫通孔 41 トルク伝達部材 42 第1ばね受座 43 第2ばね受座 45 ばね受座円筒面 49 ばね支持面 50 円柱状突起 52 円筒状突起 53 案内穴 55 皿ばね 61 第1ハブ 63 ばね受座保持孔 65 第2ハブ 69 緩衝体保持器 70 長穴 72 緩衝体 73 ばね受座 g ギャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16D 3/64 - 3/66 F16D 3/12 F16F 15/12 F16D 13/00 - 13/76

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の伝動軸が連結される円筒部にフラ
    ンジを備え、フランジに軸方向に貫通する複数のばね受
    座保持孔がフランジ周方向に間隔をおいて設けられた第
    1ハブと、他方の伝動軸が連結される円筒部にフランジ
    を備え、フランジに前記ばね受座保孔に対応して第2
    ハブ長穴が設けられた第2ハブと、第2ハブ長穴に対向
    する位置にカバー長穴を備え、前記第1ハブの円筒部が
    軸方向に貫通する第1ハブ円筒部貫通孔が設けられたカ
    バーと、それぞれ半円筒面を有する第1ばね受座と第2
    ばね受座との間にコイルばねまたは皿ばねが支持された
    トルク伝達部材とからなり、対となった第1ばね受座と
    第2ばね受座とが前記ばね受座保持孔を貫通し、これら
    ばね受座の中央部がばね受座保持孔の円弧面で、また両
    端部が第2ハブ長穴とカバー長穴との円弧面でそれぞれ
    支持されており、前記第2ハブのフランジとカバーとが
    第1ハブのフランジを収容した状態で連結されたたわみ
    軸継手において、前記ばね受座支持孔が円形であり、第
    1ばね受座のばね支持面に円柱状突起が設けられてお
    り、第2ばね受座のばね支持面に前記円柱状突起と遊合
    する案内穴を備えた円筒状突起が設けられており、円柱
    状突起と円筒状突起との外周側に前記ばねが挿入されて
    いることを特徴とするたわみ軸継手。
  2. 【請求項2】 前記第2ハブおよびカバーの長穴は、
    2ハブまたはカバーの接線方向に向かい合う両端面が円
    弧面に、また径方向に向かい合う両側面が平行になって
    おり、前記ばね受座の前記長穴に挿入される両端部がそ
    れぞれ長穴の平行部に対応する平行部となっている請求
    項1記載のたわみ軸継手。
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